Как земля обогревается солнцем

Планета Земля. Погода и климат

Много ли МЫ знаем о нашем доме, о планете Земля, на которой живем? Каждый ученый, как в той байке о слепцах, ощупывающих слона, говорит о своём и в итоге часто начинают рассказывать сказки. Мне повезло нахвататься верхушек знаний в некоторых науках. И не в теории, а сразу на практике. Этого очень мало для описания полной картины. Но я всё же попытаюсь рассказать о планете Земля, то что знаю. Например, какой размах крыльев был у пингвинов до того, как они разучились летать. Кто и когда оторвал предку человека хвост. Почему летающие динозавры не все имели киль и т.д.
Климат.
На рисунке показан график среднегодовых температур планеты Земля на многие миллионы лет. Все, что закрашено красным цветом, это норма. Всё, что голубым и ниже нуля редкое исключение, не свойственное обычному климату Земли. Сегодняшний климат как раз исключение и вызванное какими-то природными катастрофами. Вроде падения крупных метеоритов, повышенной вулканической активностью или длительных войн с применением атомных бомб.
Ну и каков он, нормальный климат Земли?
Начнем с самого начала. Температура атмосферы, ближе к поверхности планеты зависит в основном от нагрева Солнцем. Количество тепла, приходящее на Землю постоянно и неизменно. Следовательно, температура воздуха на поверхности зависит только от условий на Земле. Вулканический пепел или пыль от взрывов атомных бомб могут заслонить поверхность Земли от солнечного излучения и тогда температура воздуха у поверхности планеты резко снизится. Снег и лед на поверхности планеты также отражает приходящее тепло. В итоге на Земле есть два сравнительно устойчивых, климатических состояний:
-Нормальный обогрев Земли Солнцем, практически со 100% поглощением тепла.
-И Земля в виде ледяного шарика, практически со 100% отражением тепла, получаемого от Солнца.
Всё остальное, лишь переход от одного состояния к другому. Климатические качели. По геологическим меркам очень недолгие. Но за период последних, таких качелей появилось почти всё ныне живущее на планете, в том числе и наша Цивилизация. Есть предположение, что Цивилизаций было несколько. Очень может быть. Ведь Природа любит экспериментировать и менять одни формы жизни на другие, более приспособленные к выживанию.
Как выглядела Земля в виде гигантского ледяного снежка или во времена переходных периодов вы представляете. А вот как выглядела Земля в «теплые» периоды надо написать особо. В эти времена рыбы перешли на сушу, появились первые земноводные и пресмыкающиеся, был расцвет звероящеров и была эпоха динозавров. Появились предки современных растений и животных, некоторые млекопитающие перешли жить обратно в воду, появились предки птиц и человекообразных обезьян…
При среднегодовой температуре от 25 градусов и выше не может быть температурных скачков где-то на планете ниже 15-20 градусов. Иначе плюсовые скачки температур на другом конце планеты будут убийственными, для всего (местного) живого. Температурные скачки возможны только в переходные периоды. Тайфуны, ураганы, смена времен года, циклоны и анти циклоны для человека имеют какое-то значение, но для Земли нужны лишь как уравниватели температур на сравнительно больших площадях поверхности планеты. На хорошо прогретой Земле нет даже повода для климатических возмущений. Нет ледников на полюсах. Льды и снег можно увидеть лишь высоко в горах. Погода во всех уголках планеты всегда одинакова на миллионы лет вперед. Есть небольшие понижения температур на полюсах во время полярной ночи, но сезонные ветра, несильные и теплые выравнивают разницу. Каждый новый день повторяет предыдущий. Повышенная температура вызывает повышенное испарение воды. Та испаряясь образует вечные слоисто-дождевые облака. Сразу над всей планетой. Из которых идет вечный, теплый дождь. От мороси до сильного и без перерывов. Вся поверхность суши сплошные лужи, озера и болота.
Многочисленные ручьи и реки быстро размывают все возвышенности и горы. Там где еще вчера были возвышенности и горы, сегодня равнины и болота с торчащими скалами. На размываемых возвышенностях образуются мокрые пустыни, где на сплошных зыбучих песках ничего не растет и не задерживается. Вся живность концентрируется в многочисленных водоемах, на торчащих скалах или по берегам водоемов, где грунт сравнительно плотный и выдерживает вес крупных тел. В том числе и растительность.
Днем вода в океанах нагревается от проникающих сквозь тучи солнечных лучей. Ночью вода в океанах слегка охлаждается от нижних слоев воды. Появляется разница в нагреве воздуха над океанами и над сушей, с моря по утрам начинает дуть довольно сильный и ровный ветер, разгоняющий туман испарений. От этого свежего ветра всё живое лезет в укрытия или в воду для того, чтоб согреться. Либо этот ветер используют летающие животные для поиска корма или перелетов. Морские приливы, заливают громадные пространства около береговых болот и низменностей.
Морская вода с приливом поднимается на десятки и даже сотни километров в верх по рекам. Морские берега напоминают болота с лабиринтом проток и стариц.
Вряд-ли современному человеку понравится такой климат. Миллионы лет идет дождь, вечный полумрак от тяжелых туч и сырость, нет возможности высохнуть и увидеть Солнце, Луну, звезды и просто голубое небо.
Продолжение следует…

Источник

IT News

Last update Вс, 29 Янв 2017 11pm

Почему Солнце не сжигает Землю?

В невообразимо горячем и чрезвычайно плотном ядре солнца каждую секунду 5 миллионов тонн материи преобразуется в энергию. Только незначительная доля этой энергии поступает на Землю, но даже тогда количество энергии приближается к 170 миллиардам кДж в секунду.

Если бы не существовало атмосферы, то в районе экватора Земля нагрелась бы до 80 °С. К счастью, облака, атмосфера и поверхность Земли отражают примерно 34% солнечной энергии обратно в космос. Еще 19% поглощаются облаками и атмосферой. И только 47% энергии достигают поверхности планеты. Большая часть этой энергии тратится на испарение воды и образование облаков, которые, в свою очередь, охлаждают Землю.

Циркуляция тепла

Движения атмосферы и океанические течения уносят тепло с экватора, предотвращая перегревание в этих широтах.

Земля нагревается Солнцем неравномерно. Как изображено выше, в районе экватора Земля получает больше солнечного излучения, чем его теряет (розовая линия), а ближе к полюсам теряет больше, чем получает (синяя линия).

Сложный цикл

Меньше половины солнечной энергии, поступающей на Землю, достигает поверхности планеты. Часть ее возвращается в космос. Остальное поглощается почвой, водоемами и атмосферными газами — такими, как водяной пар и двуокись углерода. Перемещение энергии, предохраняет Землю от перегревания или же переохлаждения.

Источник

Основы общей геологии (Введение. Глубинные структуры земной коры. Основы геоморфологии) , страница 2

Необдуманное использование ПРИРОДЫ прошлых лет привело к тому, что в ряде районов страны мы строим на грани ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ КАТАСТРОФЫ.

В разделе «ОБЩАЯ ГЕОЛОГИЯ» достаточно много внимания уделяется вопросам СТРОЕНИЯ ЗЕМЛИ, где рассматриваются такие разделы, как:

— начальные этапы развития Земли;

— Земля как планета солнечной системы;

— внутреннее строение Земли;

— современные методы изучения земной коры

Вопрос о ПРОИСХОЖДЕНИИ или образовании ЗЕМЛИ достаточно сложный ив общем-то спорный. В настоящее время существуют только ГИПОТЕЗЫ, но их достаточно много. Все гипотезы о происхождении Земли можно разделить на 2 ТИПА:

— ХОЛОДНОЕ происхождение Земли;

— ГОРЯЧЕЕ происхождение Земли.

Согласно идеи о ХОЛОДНОМ происхождении ЗЕМЛИ, наша планета возникла либо из сгущенной холодной материи, либо из разряженной материи холодного сгустка. Приверженцами этой идеи были:

— французский математик и философ ДЕКАРТ;

— немецкий философ КАНТ;

— Советский академик О. ШМИД (1943 г);

— голландский ученый БЕРЛАНГ.

По гипотезам ГОРЯЧЕГО происхождения ЗЕМЛИ – она возникла либо путем отрыва от СОЛНЦА части его массы пролетавшей кометой в результате из горячего сгустка и образовались планеты солнечной системы, либо из горячей туманности. Приверженцами этой теории являлись:

— французский естествоиспытатель БЮФФОН;

— французский математик и астроном ЛАПЛАС.

В настоящее время единого мнения нет по этому вопросу, но все же больше ученые склоняются к ХОЛОДНОМУ варианту происхождения Земли.

Не меньше интересных идей рождает проблема НАЧАЛЬНЫХ ЭТАПОВ РАЗВИТИЯ ЗЕМЛИ. Большинство признает, что после образования ЗЕМЛЯ в результате сжатия, а также радиоактивного распада коротко живущих радиоактивных элементов РАЗОГРЕЛАСЬ. При этом считают, что именно это сжатие дало толчок массовому вулканизму в ее верхней оболочке.

Но о масштабах разогрева планеты мнения разошлись.

Одни считают, что ЗЕМЛЯ представляла собой РАСПОЛАВЛЕННЫЙ ШАР (КАНТ, ЛАПЛАС), а горы возникли при ее охлаждении, как морщины на усыхающем яблоке.

Другие предполагают ЧАСТИЧНОЕ ПЛАВЛЕНИЕ ВЕЩЕСТВА В НЕКОТОРЫХ ЗОНАХ ЗЕМЛИ, которые привели к подъему летучих и легких элементов к внешней оболочке.

В последнее время все больше высказывают гипотезы о всеобщем расплавлении Земли.

Земля в отличие от других планет солнечной системы имеет ряд особенностей:

1. ЗЕМЛЯ – это ЭЛЛЕПСОИДАЛЬНОЕ ТЕЛО со средним радиусом 6371 км, слегка сплющенная у полюсов и расширена в области экватора в результате постоянного вращения.

МАССА ЗЕМЛИ – 5.98 х 10 27 г.;

ОБЪЕМ ЗЕМЛИ – 1.08 х 10 27 см 3 ;

СРЕДНЯЯ ПЛОТНОСТЬ – 5.5 г/см 3 _.

Так как плотность горных пород на поверхности Земли по лабораторным данным в среднем 2.8 г/см 3 , то это означает, что внутри ЗЕМЛИ горные породы или масса вещества имеет достаточно большую плотность и, что ЗЕМЛЯ по своему составу НЕОДНОРОДНА.

2. ЗЕМЛЯ – ЭТО ГИГАНТСКИЙ МАГНИТ. Земля имеет сильное магнитное поле. Магнитосфера защищает поверхность Земли от пагубного влияния поступающего от Солнца радиации и, в общем-то, она обеспечивает ЖИЗНЬ на Земле. Земля имеет два магнитных полюса – СЕВЕРНЫЙ и ЮЖНЫЙ. В настоящее время установлено, что СЕВРНЫЙ ПОЛЮС блуждает, сейчас он движется к СЕВЕРНОЙ АМЕРИКЕ со скоростью 11 см/год. МАГНИТОЛОГИ доказывают, что изменение положения магнитных полюсов были и в прошлом, даже полюса неоднократно меняли свои знаки: Северный полюс становился Южным и наоборот.

3. ЗЕМЛЯ имеет НЕОБЫЧНЫЙ ТЕПЛОВОЙ РЕЖИМ.

Поверхность Земли обогревается Солнцем, но тепло от Солнца проникает вглубь не более чем на 200 м. С глубиной же действует другой источник – ТЕПЛОВОЙ ПОТОК ИЗ ГЛУБИНЫ ЗЕМЛИ. Он поступает от расплавленных масс радиоактивного распада или от остаточного запаса тепла, который законсервирован в глубинах Земли с момента ее образования (в результате сжатия и притяжения тяжелых элементов к центру). Установлено, что с глубиной температура Земли закономерно повышается, примерно на 1км глубины температура возрастает на 30 0 С.

В тоже время на поверхности Земли есть места, где на глубину 1-2 км проникает ХОЛОД (температура ниже нуля).

О том, что ЗЕМЛЯ по своему составу неоднородная и, что на глубине ее должны находится тяжелые плотные массы, к такому выводу еще в ХIХ веке пришел французский ученый ДОБРЕ, на основании изучения метеоритов. Предполагая, что метеориты и планеты Солнечной системы образовались из одного газопыльного облака и, поэтому средний состав метеоритов должен быть близок, к среднему составу материла ЗЕМЛИ. Уже тогда были известные метеориты: металлические, железо-никелевые, железокаменные, каменные.

По мнению ДОБРЕ-

в ЯДРЕ Земли должен быть сконцентрирован тяжелый материал из железа и никеля;

ОБОЛОЧКА ЯДРА должна быть сложена тяжелыми силикатами железа и магния;

САМАЯ ВЕРХНЯЯ ОБОЛОЧКА должна быть более легкая и состоять из пород типа ГРАНИТОВ, богатых алюминием и кремнеземом.

Современная модель глубинного строения ЗЕМЛИ, по данным СЕЙСМИЧЕСКИХ (ГЕОФИЗИЧЕСКИХ) исследований (по скорости прохождения сейсмических волн через материал) такова:

— ТВЕРДОЕ ЖЕЛЕЗНОЕ ЯДРО, радиусом 1250 км в центре ЗЕМЛИ;

— ВНЕШНЯЯ ЖЕЛЕЗНАЯ ЖИДКАЯ ОБОЛОЧКА, облегающая внутреннее ядро и доходящее до отметки 2900 км от поверхности земли (в ней не распространяются, как это происходит в твердой среде поперечные сейсмические волны);

— МАНТИЯ ТВЕРДАЯ ИЗ СИЛИКАТОВ, главная внутренняя часть ЗЕМЛИ, более 60% массы Земли. Внутри МАНТИИ выделяют несколько слоев, природа которых пока еще не вполне известна. В верхней части МАНТИИ имеется слой, где резко падает скорость сейсмических волн. Полагают, что здесь лежит ослабленная зона ЧАСТИЧНОГО ПЛАВЛЕНИЯ, ее называют АСТЕНОСФЕРОЙ.

Под континентами АСТЕНОСФЕРА располагается на глубине 120-250 км, а под океанами – 30-60 км. Считают, что АСТЕНОСФЕРА ответственна за многие процессы, зарождающиеся в глубинах Земли (тектонические движения земной коры и др.).

— ЗЕМНАЯ КОРА – самый верхний слой ЗЕМЛИ.

Земная кора и подстилающая ее верхняя часть мантии до границы с астеносферой называют ЛИТОСФЕРОЙ.

Границу ЛИТОСФЕРЫ и МАНТИИ устанавливают по четкой поверхности раздела, ее называют по имени ее первооткрывателя югославского геофизика – МОХОРОВИЧА. Под океанами граница МОХОРОВИЧА находится на глубине 5-10 км, под континентами – 50 км.

ЗЕМНАЯ КОРА состоит из 3-х слоев: (снизу вверх)

Базальтового, гранитного, осадочного.

• АлтГТУ 419
• АлтГУ 113
• АмПГУ 296
• АГТУ 267
• БИТТУ 794
• БГТУ «Военмех» 1191
• БГМУ 172
• БГТУ 603
• БГУ 155
• БГУИР 391
• БелГУТ 4908
• БГЭУ 963
• БНТУ 1070
• БТЭУ ПК 689
• БрГУ 179
• ВНТУ 120
• ВГУЭС 426
• ВлГУ 645
• ВМедА 611
• ВолгГТУ 235
• ВНУ им. Даля 166
• ВЗФЭИ 245
• ВятГСХА 101
• ВятГГУ 139
• ВятГУ 559
• ГГДСК 171
• ГомГМК 501
• ГГМУ 1966
• ГГТУ им. Сухого 4467
• ГГУ им. Скорины 1590
• ГМА им. Макарова 299
• ДГПУ 159
• ДальГАУ 279
• ДВГГУ 134
• ДВГМУ 408
• ДВГТУ 936
• ДВГУПС 305
• ДВФУ 949
• ДонГТУ 498
• ДИТМ МНТУ 109
• ИвГМА 488
• ИГХТУ 131
• ИжГТУ 145
• КемГППК 171
• КемГУ 508
• КГМТУ 270
• КировАТ 147
• КГКСЭП 407
• КГТА им. Дегтярева 174
• КнАГТУ 2910
• КрасГАУ 345
• КрасГМУ 629
• КГПУ им. Астафьева 133
• КГТУ (СФУ) 567
• КГТЭИ (СФУ) 112
• КПК №2 177
• КубГТУ 138
• КубГУ 109
• КузГПА 182
• КузГТУ 789
• МГТУ им. Носова 369
• МГЭУ им. Сахарова 232
• МГЭК 249
• МГПУ 165
• МАИ 144
• МАДИ 151
• МГИУ 1179
• МГОУ 121
• МГСУ 331
• МГУ 273
• МГУКИ 101
• МГУПИ 225
• МГУПС (МИИТ) 637
• МГУТУ 122
• МТУСИ 179
• ХАИ 656
• ТПУ 455
• НИУ МЭИ 640
• НМСУ «Горный» 1701
• ХПИ 1534
• НТУУ «КПИ» 213
• НУК им. Макарова 543
• НВ 1001
• НГАВТ 362
• НГАУ 411
• НГАСУ 817
• НГМУ 665
• НГПУ 214
• НГТУ 4610
• НГУ 1993
• НГУЭУ 499
• НИИ 201
• ОмГТУ 302
• ОмГУПС 230
• СПбПК №4 115
• ПГУПС 2489
• ПГПУ им. Короленко 296
• ПНТУ им. Кондратюка 120
• РАНХиГС 190
• РОАТ МИИТ 608
• РТА 245
• РГГМУ 117
• РГПУ им. Герцена 123
• РГППУ 142
• РГСУ 162
• «МАТИ» — РГТУ 121
• РГУНиГ 260
• РЭУ им. Плеханова 123
• РГАТУ им. Соловьёва 219
• РязГМУ 125
• РГРТУ 666
• СамГТУ 131
• СПбГАСУ 315
• ИНЖЭКОН 328
• СПбГИПСР 136
• СПбГЛТУ им. Кирова 227
• СПбГМТУ 143
• СПбГПМУ 146
• СПбГПУ 1599
• СПбГТИ (ТУ) 293
• СПбГТУРП 236
• СПбГУ 578
• ГУАП 524
• СПбГУНиПТ 291
• СПбГУПТД 438
• СПбГУСЭ 226
• СПбГУТ 194
• СПГУТД 151
• СПбГУЭФ 145
• СПбГЭТУ «ЛЭТИ» 379
• ПИМаш 247
• НИУ ИТМО 531
• СГТУ им. Гагарина 114
• СахГУ 278
• СЗТУ 484
• СибАГС 249
• СибГАУ 462
• СибГИУ 1654
• СибГТУ 946
• СГУПС 1473
• СибГУТИ 2083
• СибУПК 377
• СФУ 2424
• СНАУ 567
• СумГУ 768
• ТРТУ 149
• ТОГУ 551
• ТГЭУ 325
• ТГУ (Томск) 276
• ТГПУ 181
• ТулГУ 553
• УкрГАЖТ 234
• УлГТУ 536
• УИПКПРО 123
• УрГПУ 195
• УГТУ-УПИ 758
• УГНТУ 570
• УГТУ 134
• ХГАЭП 138
• ХГАФК 110
• ХНАГХ 407
• ХНУВД 512
• ХНУ им. Каразина 305
• ХНУРЭ 325
• ХНЭУ 495
• ЦПУ 157
• ЧитГУ 220
• ЮУрГУ 309

Полный список ВУЗов

Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).

Источник